package top.minuy.subject.leetcode._752;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;

/**
 * 752. 打开转盘锁
 * 你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁。每个拨轮都有10个数字： '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' 。每个拨轮可以自由旋转：例如把 '9' 变为 '0'，'0' 变为 '9' 。每次旋转都只能旋转一个拨轮的一位数字。
 * <p>
 * 锁的初始数字为 '0000' ，一个代表四个拨轮的数字的字符串。
 * <p>
 * 列表 deadends 包含了一组死亡数字，一旦拨轮的数字和列表里的任何一个元素相同，这个锁将会被永久锁定，无法再被旋转。
 * <p>
 * 字符串 target 代表可以解锁的数字，你需要给出解锁需要的最小旋转次数，如果无论如何不能解锁，返回 -1 。
 * <p>
 * <p>
 * <p>
 * 示例 1:
 * <p>
 * 输入：deadends = ["0201","0101","0102","1212","2002"], target = "0202"
 * 输出：6
 * 解释：
 * 可能的移动序列为 "0000" -> "1000" -> "1100" -> "1200" -> "1201" -> "1202" -> "0202"。
 * 注意 "0000" -> "0001" -> "0002" -> "0102" -> "0202" 这样的序列是不能解锁的，
 * 因为当拨动到 "0102" 时这个锁就会被锁定。
 * 示例 2:
 * <p>
 * 输入: deadends = ["8888"], target = "0009"
 * 输出：1
 * 解释：
 * 把最后一位反向旋转一次即可 "0000" -> "0009"。
 * 示例 3:
 * <p>
 * 输入: deadends = ["8887","8889","8878","8898","8788","8988","7888","9888"], target = "8888"
 * 输出：-1
 * 解释：
 * 无法旋转到目标数字且不被锁定。
 * 示例 4:
 * <p>
 * 输入: deadends = ["0000"], target = "8888"
 * 输出：-1
 * <p>
 * <p>
 * 提示：
 * <p>
 * 1 <= deadends.length <= 500
 * deadends[i].length == 4
 * target.length == 4
 * target 不在 deadends 之中
 * target 和 deadends[i] 仅由若干位数字组成
 * 通过次数72,911提交次数137,524
 *
 * @author Minuy
 * @time 21:04
 * @date 2021/11/20
 */
public class Solution1 {
    int[] deadends;

    /**
     * 优化，
     * 1. 死亡数组可以转成哈希的形式加快判断
     * 2. 目标不可达可以直接返回
     * 3. 是否遍历跟距离可以一并存储处理
     * 4. 字符串范围为0-9999，整个可以使用整型数字来代替以加快速度
     */
    public int openLock(String[] deadends, String target) {
        this.deadends = new int[deadends.length];
        for (int i = 0; i < deadends.length; i++) {
            this.deadends[i] = hash(deadends[i]);
        }

        int sta = hash("0000");
        int tar = hash(target);

        if(isDead(tar)){ // 目标不可达
            return -1;
        }



        HashMap<Integer, Integer> isVisited = new HashMap<>();

        if (!isDead(sta)) { // 最开始的这个也要判断是不是凉凉的


            ArrayList<Integer> queue = new ArrayList<>();
            queue.add(sta);
            isVisited.put(sta, 0);
            if (tar == sta){ // 目标就是起始位置
                return isVisited.get(tar);
            }

            while (!queue.isEmpty()) {
                sta = queue.remove(0);

                for (int s : getNextStats(sta)) {
                    if (!isVisited.containsKey(s)) {
                        queue.add(s);
                        // isVisited.add(s);
                        isVisited.put(s, isVisited.get(sta) + 1);
                        if (s == tar) {
                            return isVisited.get(tar);
                        }
                    }
                }
            }
        }
        return -1;
    }

    private int chartsToInt(int[] str) {
       int num = str[3];
       num+=str[2]*10;
       num+=str[1]*100;
       num+=str[0]*1000;
       return num;
    }

    private int hash(String str) {
        int hash = str.charAt(3) - '0';
        hash += (str.charAt(2) - '0') * 10;
        hash += (str.charAt(1) - '0') * 100;
        hash += (str.charAt(0) - '0') * 1000;
        return hash;
    }

    // 获取与sta相邻的状态
    private Iterable<Integer> getNextStats(int sta) {
        ArrayList<Integer> ret = new ArrayList<>();
        int[] chars = new int[4];
        chars[0] = sta / 1000;
        chars[1] = (sta / 100) % 10;
        chars[2] = (sta / 10) % 10;
        chars[3] = sta % 10;
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            int o = chars[i];
            // ---------------------加一操作
            if (chars[i] == 9) {
                chars[i] = 0;
            } else {
                chars[i] += 1;
            }

            int next = chartsToInt(chars);
            if (!isDead(next)) {
                ret.add(next);
            }

            chars[i] = o; // 恢复一下

            // ---------------------减一操作

            if (chars[i] == 0) {
                chars[i] = 9;
            } else {
                chars[i] -= 1;
            }

            next = chartsToInt(chars);
            if (!isDead(next)) {
                ret.add(next);
            }

            chars[i] = o; // 恢复一下
        }
        return ret;
    }

    // 判断有没有触碰到死亡密码
    private boolean isDead(int str) {
        for (int dead : deadends) {
            if (dead == str) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "0000";
        Solution1 solution = new Solution1();
        String[] d = {"0201", "0101", "0102", "1212", "2002"};
        System.out.println(solution.openLock(d, "0202"));
        System.out.println(solution.getNextStats(solution.hash(s)));
    }
}
